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Table des matières

Avant propos 1

Avertissements 1

Alimentations boitiers EOS 2

Remise a neuf batterie LP-E6 d'origine 2

Convertisseur abaisseur BP511 / LP-E6 3

Convertisseur commun LP-E5 _ LP-E6 4

Convertisseur élévateur 5v - LP-E6 6

Batterie compatible 4800mAh 7

Réalisation pratique 7

Dock multi batterie (Concept) 8

Alimentations flashs 9

Alimentation 6v (Concept) 9

Booster Haute tension (Concept) 9

Révisions document 10

Alimentations photo Page 1

Avant propos

Certaines applications particulières nécessitent des durées d'autonomie dépassant ce que peut

permettre l'usage d'une ou éventuellement deux (en présence d'un grip) batteries standard. Ce

document présente quelques exemples de réalisation a bas cout permettant d'augmenter

l'autonomie énergétique des appareils utilisés en photographie dont principalement les boitiers

numériques. A chacun d'adapter ces bases en fonction de ses besoins.

Le contenu de document était a l'origine inclus dans celui traitant de la technologie des

alimentations utilisées par Canon dans ces appareils, pour des raisons de simplicité il a été séparé et

ne concerne que la partie pratique et réalisation. Je ne peux que conseiller de se rapporter aux

informations contenues dans le document théorique (voir liens en fin de document) pour utiliser ou

adapter au mieux les montages proposés.

Avertissements

Si les tensions en jeu dans ce document restent dans le domaine de la TBTS les points suivants

ne devront pas être oubliés :

• Les batteries Li-Ion ou Li-Po possèdent une faible impédance interne, les courants de

court circuit peuvent être importants et provoquer des jets de particule en fusion. De

plus certaines fabrications "exotiques" peuvent posséder une chimie interne instable,

une surcharge ou un choc important peut provoquer une mise en court circuit interne

qui peut provoquer l'explosion de l'élément. Mettre de coté tout élément Lithium

exagérément chaud.

• Les cartes alimentation convertisseurs DcDc des boitiers reflex sont dotées de quelques

protections et leur tension d'alimentation dispose d'une certaine marge de sécurité.

Mais ces circuits ne sont pas prévus pour encaisser des valeurs exagérées ou une

inversion de la tension d'alimentation pouvant provoquer la destruction intégrale du

boitier.

Donc, vérifiez vos montages, évitez les réalisations en fil volant mal isolées vite soudées sur la

table de cuisine, une erreur peut couter cher.

Alimentations photo Page 2

Alimentations boitiers EOS

Remise a neuf batterie LP-E6 d'origine

Plutôt que d'acheter une batterie

compatible pour remplacer une batterie

défaillante il peut être intéressant de

remettre cette dernière à neuf avec des

éléments de bonne qualité pour un cout

équivalent.

L'ouverture du boiter de la batterie ne

pose pas trop de problèmes avec un cutter

en suivant les lignes de soudure par

passages successifs. Attention a la face coté

connecteur de abimer le circuit imprimé en

traversant trop profondément le capot. Appuyer avec la lame dans les coins pour bien séparer les

deux parties du capot. En utilisant une lame neuve et en agissant délicatement le capot pourra être

recollé facilement sans traces importantes.

Dans le ca de cette batterie LP-E6 d'origine les soudures des connecteurs ne sont pas accessibles

et la batterie devra être dessoudée directement. Il faudra soulever l'extrémité opposée au circuit

imprimé des deux éléments suffisamment pour les libérer du capot inferieur, glisser une tige fine en

dessous pout les maintenir. Dessouder le fil du point milieu, puis dessouder les soudures + et - des

éléments, au besoin forcer délicatement avec un objet isolant pour retirer les lames de connexion

des batteries du circuit imprimé.

Les éléments d'origine sont de Type 18500 de marque Panasonic et de référence MH12210. Leur

capacité nominale minimale est de 1900mAh et de 2000mAh en moyenne. Ces éléments sont

facilement trouvables pour une quinzaine d'euros nus, mais très difficilement avec des languettes de

connexion soudées. La principale difficulté sera donc de souder des fils de connexion sur les

éléments sans risques. Voir en annexe en fin de document.

Faire attention a ce que les deux éléments soient de source identique et que leur état de charge

soit symétrique pour éviter les problèmes d'équilibrage ultérieurs.

Une fois les nouveaux éléments ressoudés, toujours en commençant par les pôles principaux puis

le point milieu la batterie sera en sécurité et aucune tension n'apparaitra à ses bornes. La mise en

place sur un chargeur sera indispensable pour réamorcer le système de protection.

Le témoin d'usure et les compteurs interne de la batterie étant stockes en ram dans le

microcontrôleur embarqué seront remis a zéro lors de la déconnexion du circuit imprimé aux

éléments.

Alimentations photo Page 3

Convertisseur abaisseur BP511 / LP-E6

Comparables dans leur fonctionnement aux alimentations secteur du constructeur (Adaptateur

batterie DR-Ex et alimentation AC-Ex ou CA-PS700) ces adaptateurs permettent l'alimentation d'un

boitier numérique à partir d'une source de tension supérieure à la valeur nominale de

fonctionnement du boitier. Prévus pour des batteries standard de boitier milieu de gamme ils

pourront être adaptés facilement à d'autres modèles.

Les trois adaptateurs réalisés sont tous basés sur des modules à découpage LM2596 décrits dans

d'autres documents. Le choix de ces convertisseurs a été justifié par l'usage principal de ces

adaptateurs avec une source constituée d'une batterie standard 12v (13v6 nominal) plomb étanche,

dans ce cas le rendement des modules a découpage est légèrement supérieur a celui d'une

régulation série standard. Pour assurer un fonctionnement nominal de ce convertisseur la tension

d'entrée devra être supérieure a 10v et ne jamais dépasser 40v.

Le fusible de 2A associé à la diode transil P6KE9v1 forment un circuit crowbar minimal et

assurent la protection de la sortie contre les surtensions et l'éventuelle défaillance du convertisseur.

La diode Schottky SS34 supportant un courant de 3A en régime continu protégera l'utilisation d'une

inversion de la polarité d'entrée.

Un ou plusieurs condensateurs low ESR d'une valeur globale de 2200µF au minimum assurent un

découplage de l'alimentation et permettent d'atténuer les forts impacts de courant du

déclenchement. Suivant la place disponible dans le boitier une valeur de 3300 ou plus a pu être

employée. Une efficacité insuffisante de ce découplage pourra empêcher l'allumage des boitiers

leurs cartes DcDc possédant une sécurité en cas d'impédance de source trop importante.

La liaison au bloc secteur ou a la batterie 12v est réalisée en fil scindex 2x1mm² prévu a l'origine

pour le câblage des haut parleurs (Rayon auto). Si une longueur de quelques mètres ne pose pas de

soucis, en cas de liaison supérieure a 5 ou 10 mètres devra faire l'objet soit d'une augmentation de la

section du câble, soit l'usage d'un boitier intermédiaire de découplage pouvant aussi contenir une

protection ESD complémentaire.

Le boitier de ces adaptateurs est constitué de batteries en fin de vie ouvertes délicatement au

cutter sur leur ligne de soudure. Les batteries et leur circuit imprimé de protection sont enlevés,

attention lors du dessoudage des connexions à ne pas réaliser de court circuit si les batteries

possèdent une énergie résiduelle. Un trou est réalisé dans le fond du boitier batterie à

l'emplacement du passage de fil prévu sur le boitier EOS.

Les modules, le fil de liaison et les condensateurs sont fixés au pistolet a colle, le câblage est

réalisé en direct sur le module LM2596 dont le condensateur chimique de sortie a été remplacé par

un 100n MKT. La diode Schottky et le fusible sont soudés sur une petite bande de circuit imprimé

d'expérimentation.

Alimentations photo Page 4

Important : Avant toute mise sous tension, tourner le potentiomètre de réglage de la tension de

sortie du convertisseur a fond dans le sens antihoraire. Dans le ca contraire la tension de sortie étant

maximale le transil va devenir passant et provoquer la fusion du fusible. La tension de sortie sera

réglée toujours à l'aide de ce potentiomètre à une valeur comprise entre 7v8 et 8v2, une goutte de

vernis permettra d'immobiliser ce réglage sans que cela soit une nécessité.

Le premier adaptateur LP-E6 utilise le boiter d'un module chinois dont seul le coffret plastique

offre un intérêt. Le second plus intéressant utilise une batterie compatible ce qui permet de

récupérer le processeur de dialogue avec le boitier, si le convertisseur est toujours pris en compte

par le boitier comme une batterie et non pas un adaptateur DR-E6 le message d'erreur présent avec

la version précédente sans CPU n'apparait plus a chaque allumage du boitier EOS.

Adaptateur LP-E6 simple Adaptateur LP-E6 "intelligent"

Convertisseur commun LP-E5 / LP-E6

La taille des batteries de boitiers xxxD ne permettant pas l'implantation d'un module buck

standard en leur sein celui-ci doit être déporté dans un coffret auxiliaire. L'adaptateur batterie inséré

dans l'APN contient alors un système de découplage constitué de plusieurs capacités de forte valeur

pour compenser les chutes de tension dans les câbles et connexions.

Le boitier commun reprend le principe utilisé dans les montages précédents avec l'utilisation

d'un petit convertisseur à découpage Lm2596. Une diode montée en inverse sur l'entrée provoque la

fusion du fusible général en cas d'inversion de polarité. Une diode transil de 9v1 agit de la même

façon en sortie du convertisseur pour protéger l'APN de toute surtension. Le remplacement d'un de

ces deux fusibles devra toujours être suivi par le contrôle que la tension de sortie soit aux alentours

de 8v2.

Schottky Transil

Condensateur de

découplage 2200µ

Fusible

Alimentations photo Page 5

Les adaptateurs utilisent le boitier récupéré d'une batterie compatible bas de gamme ou hors

service, si les batteries de type LP-E5 sont neutres et n'utilisent pas de microcontrôleur interne, les

LP-E6 nécessiteront que celui-ci soit alimenté. Le pole moins de l'arrivée 8v2 se fera donc

directement sur la borne sortie - de la batterie, soit après le mosfet de sécurité et non pas sur la

connexion de l'élément -.

Une diode a faible tension de seuil est utilisée a la fois par sécurité anti-inversion et pour éviter

le retour des condensateurs de découplage dans le convertisseur, dans l'exemple présenté n'ayant

que des SS34 en stock deux diodes en parallèle permettent de diminuer la tension de seuil et

d'augmenter le courant maximum permis, 3A étant un peu juste lors de la charge initiale des

condensateurs.

Module alimentation Adaptateurs

La réalisation de cet ensemble ne pose pas de problèmes, l'ensemble des composants sont

soudés sur une plaque d'expérimentation à bandes, le choix de leur valeur n'est pas critique et a été

réalisé en fonction de leur disponibilité dans le stock. Le connecteur de sortie utilisé est une prise

RCA standard ayant une tenue en courant largement suffisante, attention toutefois a leur qualité, le

cordon de liaison entre l'adaptateur batterie et le boitier alimentation est limité a 30cm environ.

La tension d'entrée pourra être comprise entre 10 a 24v sans problèmes, le câble d'alimentation

générale non représenté sur la photo et connecté sur des bornes a vis pourra être d'une longueur de

plusieurs mètres si sa section est suffisante, éviter donc d'utiliser une paire téléphonique 6/10e de

récupération.

Alimentations photo Page 6

Convertisseur élévateur 5v - LP-E6

Le but de ce type de montage est d'utiliser des "Power bank"

standard ayant une tension de sortie de 5v.

La tension nécessaire au fonctionnement des boitiers étant d'au

moins 7v un convertisseur à découpage élévateur boost devra être

utilisé. Du fait des intensités crêtes relativement importantes

nécessaires au fonctionnement d'un boitier numérique et du rapport de

transformation du convertisseur peu de ces banques d'énergie

pourront être utilisées et un découplage en amont et en aval de ce

convertisseur par un jeu de condensateurs de forte valeur sera

indispensable. Par exemple le modèle TpLink représenté ici avec sa

sortie limitée a 2A est par exemple sous dimensionné pour alimenter un 40D de manière sure, 3A est

le minimum vital avec un bon découplage.

Ce type de montage n'a donc que peu d'intérêt, les banques de forte puissance disposant

généralement d'une sortie haute tension d'au moins 12v il sera préférable d'utiliser le montage

précédent doté d'un convertisseur abaisseur.

Schéma de principe convertisseur boost

Le montage n'a été réalisé qu'en fil volant sur le bureau (faites ce que je dis, pas ce que je fais)

avec un petit module a découpage basé sur un XL6009 permettant un courant de sortie de 3A pour

ce rapport de conversion. Pour éviter les pointes de

courant en aval et en amont du convertisseur de

nombreux condensateurs chimiques low esr sont

nécessaires. La place étant limitée dans le boitier de

batterie servant d'adaptateur le convertisseur et une

partie de ces condensateurs sont placés dans un boitier

externe. Une rupture du transistor de commutation ne

provoquant que l'envoi d'une tension maximale de 5v

en sortie du convertisseur un système de protection est

moins obligatoire qu'avec le montage précédent ou la

haute tension pouvait être retrouvée coté utilisation, la

présence de la diode transil et de la Schottky anti

inversion sera néanmoins conseillée.

TP-Link 10400mAh 5v

Alimentations photo Page 7

Batterie compatible 4800mAh

Le principe de ce montage est d'utiliser plusieurs éléments li-

ion au format 18650 2400mAh en remplacement de ceux de type

18500 1800mAh utilisés en standard dans les batteries d'origine.

Une batterie hors service est utilisée comme base, le circuit

de protection et de dialogue sont récupérés et les éléments

18650 de dimensions supérieures déplacés dans un boitier

externe, comme pour les adaptateurs secteur une série de

condensateurs de découplage permettent de compenser la

longueur du câblage de diminuer la résistance interne du

montage vue du boitier. Les éléments 18650 sont câblés comme

dans un montage d'origine par deux groupes en série, chaque groupe pouvant être composé de un a

trois éléments mis en parallèle. Il sera important pour éviter tout problème que ces éléments soient

d'origine et d'usure identique, les récupérations ne sont bien sur pas conseillées.

L'avantage de ce type de réalisation est d'être parfaitement compatible avec les appareils

utilisateurs et donc de ne nécessiter ni convertisseur toujours générateur de pertes, ni aucune

protection supplémentaire et de pouvoir pour la recharge utiliser le chargeur d'origine. Dans le cas

d'un montage à 2x2 éléments 18650 de 2400mAh le temps nécessaire à leur charge complète

dépasse celui autorisé par les chargeurs Canon LC-E6, deux cycles de charge seront donc requis. Le

tableau suivant montre l'évolution de l'intensité de charge en fonction du temps.

Passe 1 Passe 2

Temps (mn) 0 30 75 120 160 220 0 45 140

I charge (A) 1.2 1 0.91 0.70 0.45 0 0.43 0.25 0

Indicateur * ** *** *** *** Vert *** *** vert

Réalisation pratique

Une batterie hors service de récupération va

encore être mise à contribution pour réaliser

l'adaptateur au format LP-E6. L'absence de

convertisseur permet d'utiliser des condensateurs

de valeurs importante, ici deux 4700µF / 16v.

La sortie du câble de liaison aux batteries devra

être suffisamment libre pour être

pliée a 90° dans le boiter, ou dans

l'alignement de l'adaptateur

quand il sera utilisé sur le

chargeur. Un câble de récupération Usb est employé, la tresse de masse comme

négatif, trois fils de data reliés en parallèle pour obtenir une section de cuivre

suffisante comme positif et le dernier fil rouge relié a la tension médiane des

éléments (mesure tension).

Version d'essai

en cours de câblage

Alimentations photo Page 8

Les éléments 18650 (ici en provenance d'une batterie de portable) devront être inclus dans un

boitier plastique adéquat. Le soudage des fils de liaison ne devra être effectué que sur des languettes

soudées par point, ne jamais chauffer un élément pour y souder les fils directement. Des éléments

sont vendus avec des languettes de liaisons déjà soudés, y penser lors de la commande. Une solution

peut aussi consister dans l'utilisation de berceaux dédiés, attention toutefois à ne plus permuter les

éléments mis en parallèle pour éviter les problèmes de circulation de courant inter élément.

Dock multi batterie (Concept)

L'idée de ce montage est de réaliser un super grip pouvant contenir autant de batteries que

nécessaire et surtout étant positionnés à l'extérieur du boitier pouvant être remplacées a la volée

sans extinction de l'appareil.

Pour ce des petits chargeurs chinois bas de gamme

théoriquement prévus pour être alimentés en 5v a partir d'une

prise USB vont être mis a contribution. L'absence de plot de

connexion pour la ligne de dialogue série va restreindre les

possibilités de gestion des batteries connectée, comme pour les

montages précédents un module CPU de récupération sera placé

dans l'adaptateur inséré dans le boitier reflex.

La séparation de chaque batterie devra être effectuée par des mos P, selon la configuration en en

utilisant un ou deux avec des commandes communes ou séparées il sera possible de gérer la

décharge de chaque élément ou d'empêcher que les éléments ne se rechargent entre eux.

Alimentations photo Page 9

Alimentations flashs

Alimentation 6v (Concept)

Dans le cas d'un flash servant dans un contexte de piège photographique il est possible de

concevoir une alimentation se disposant à la place des piles d'alimentation. Des adaptateurs AA

peuvent être fabriqués avec de petits segments de tuyau eau pvc et des rondelles de circuit imprimé

vierge.

Si les flashs peuvent être alimentés directement a partir d'une batterie plomb étanche 6v

associées individuellement a chaque flash il peut être intéressant d'utiliser un modèle 12v centralisé

d'origine automobile de haute capacité. Le convertisseur buck devant fournir au minimum 5A des

modules à base de XL-4015 ou XL-4016 seront nécessaires.

Booster Haute tension (Concept)

La aussi idée à développer dans le cadre d'un besoin de recharge rapide du flash en utilisant son

entrée haute tension et son accès direct au condensateur. L'alimentation haute tension est épaulé

par une batterie de condensateurs servant de tampon, la résistance série et la self limitent le courant

de recharge en direction du flash et empêchent que le système alimente directement le tube.

Alimentations photo Page 10

Révisions document

v1.00 20/10/2015 Première diffusion